Lanzamiento y acoplamiento de la Progress M-18M

Por Daniel Marín, el 11 febrero, 2013. Categoría(s): Astronáutica • ISS • Lanzamientos • Rusia • sondasesp ✎ 6

Hoy lunes 11 de febrero a las 14:41 UTC la agencia espacial rusa ha lanzado la nave de carga Progress M-18M (7KTGM/11F615A60 nº 418, o 50P en la nomenclatura de la NASA) a bordo de un cohete Soyuz-U desde la Rampa Número 5 (PU-5 ó 17P32-5) del Área 1 (Rampa de Gagarin) del cosmódromo de Baikonur (GIK-5). La Progress M-18M se acopló con la ISS  usando la nueva técnica de acoplamiento a las 20:35 UTC de hoy -cinco minutos antes de los previsto- con el módulo Pirs de la ISS, donde hasta hace dos días estaba acoplada la Progress M-16M (en la ISS está acoplada la Progress M-17M). La Progress M-16M se separó de la ISS el 9 de febrero a las 13:16 UTC y se desintegró en la atmósfera a las 16:19 UTC. La órbita inicial de la Progress M-18M fue de 191,6 x 246,6 km, con una inclinación de 51,65º y un periodo de 88,6º. Este ha sido el lanzamiento número 1800 de un cohete Soyuz.

Nave Progress M-18M (RKK Energía).

Actualmente se encuentran en la ISS los miembros de la Expedición 34: Kevin Ford (comandante), Oleg Novitski, Yevgueni Tarelkin, Roman Romanenko, Chris Hadfield (Canadá) y Tom Marshburn.

Carga de la Progress M-18M

La Progress M-18M tiene una masa de 7290 kg, con 2,64 toneladas de carga útil:

  • 550 kg de combustible para trasvasar al módulo Zvezdá.
  • 250 kg de combustible para maniobras de elevación de la órbita de la ISS usando los motores propios.
  • 50 kg de oxígeno (sistema SrPK).
  • 19 kg de aire comprimido (sistema SrPK).
  • 420 kg de agua del sistema Rodnik.
  • 1368 kg en el compartimento presurizado (GrO), incluyendo:
    • 26 kg para el sistema de control de temperatura (SOTR)
    • .60 kg para el sistema de soporte vital (SOZh).
    • 113 kg de agua potable para el sistema SVO.
    • 20 kg del sistema de alimentación eléctrica (SEP).
    • 12 kg para el sistema de control (SUBA). 
    • 6 kg para el ordenador de abordo (BVS).
    • 18 kg medios de servicio técnico y reparaciones (STOR).
    • 7 kg para el sistema de televisión (TVS).
    • 2 kg para el sistema telegráfico y telefónico (STTS).
    • 1 kg para el sistema de control de movimiento y navegación (SUDN).
    • 81 kg para el sistema higiénico y sanitario (SGO).
    • 360 kg de alimentos en contenedores (SOP).
    • 183 kg de ropa, medicinas, sistemas de control de la atmósfera y elementos de aseo e higiene personal (SMO).
    • 3 kg en lámparas.
    • 77 kg equipamiento para el módulo Zaryá.
    • 4 kg de equipamiento complementario.
    • 101 kg de carga para el segmento norteamericano (incluyendo víveres).
    • 130 kg de artículos personales para los cosmonautas rusos de la ISS.
    • 141 kg para experimentos científicos rusos.
    • 23 kg de documentos y sistemas fotográficos.
Progress-M

Las Progress son naves de carga no tripuladas basadas en la nave Soyuz introducidas a finales de los años 70 para llevar suministros a las estaciones Salyut. Incluyen un compartimento no presurizado (OKD) para almacenar combustible que sustituye a la cápsula de la tripulación (SA) de las Soyuz. Su módulo orbital presurizado (GrO) se utiliza para llevar comida, agua, aire y equipamiento de diverso tipo a los cosmonautas a bordo de la estación espacial. Su masa es de 7020-7320 kg (Progress M) y pueden llevar 2100-2620 kg de carga, incluyendo un máximo de 1800 kg de carga presurizada en el GrO. Las dimensiones de la Progress son de 7,23 x 2,1 metros (el diámetro máximo es de 2,72 metros), con una envergadura de 10,7 metros contando los paneles solares. Pueden alcanzar órbitas con una altura máxima de 400 km. La actual serie Progress M-M incorpora sistemas digitales y es la última versión de esta nave de  carga. El primer vuelo de una Progress tuvo lugar el 20 de enero de 1978.

Nave Progress M (www.turbosquid.com).

Las Progress están divididas en tres secciones:

  • Compartimento de carga (GrO, Gruzovói Otsek/Грузовой Отсек): es similar en forma al módulo orbital (BO)  de una Soyuz, pero no posee una escotilla interna que lo comunique con la cápsula de descenso como en las Soyuz. Además, mientras que el BO de la Soyuz sólo tiene una escotilla de acceso en tierra, el GrO tiene tres: dos de servicio («tecnológicas») y otra para introducir la carga. El volumen del GrO es de 7,6 m³. Una vez retirada la carga útil, el GrO se usa como «basurero» para acumular los desechos de la tripulación de la ISS, desechos que se queman en la atmósfera al reentrar la nave sobre el Pacífico una vez cumplida su vida útil.
  • Compartimento de Combustible (OKD, Otsek Komponentov Dozapravki/Отсек Компонентов Дозаправки): sustituye a la cápsula de la Soyuz y es donde se almacena el combustible para su trasvase a la ISS, además de otras cargas no presurizadas. Incluye dos tanques de agua, dos tanques de combustible (hidrazina) y dos de oxidante (ácido nítrico).
  • Módulo de Propulsión (PAO, Priborno-Agregatni Otsek/Приборно Агрегатни Отсек): muy similar al módulo de servicio (PAO) de la Soyuz, pero con una sección presurizada más larga para acomodar la aviónica que normalmente está situada dentro del SA en la Soyuz.

Partes de la Progress M.
Esquema del GrO.

La Progress M-18M realizó cuatro maniobras orbitales en seis horas para acoplarse con la ISS:

  1. Primera maniobra después del lanzamiento con una Delta-V de 26,71 m/s mediante un encendido de 67,2 s.
  2. Segunda maniobra con una Delta-V de 18,29 m/s gracias a un encendido de 46,1 s.
  3. Tercera maniobra con una Delta-V de 7 m/s y una duración de 18,4 s.
  4. Cuarta maniobra con una Delta-V de 7 m/s y una duración de 18,4 s.
Maniobras de aproximación y acoplamiento:
  • T- 2 horas 10 minutos: inicio de la secuencia automática de acoplamiento con el sistema Kurs.
  • T- 01 h 37 min: activación del sistema Kurs-A (‘activo’) de la Progress.
  • T- 01 h 35 min: activación del sistema Kurs-P (‘pasivo’) de la ISS.
  • T- 51 min: prueba de la interacción entre los sistemas Kurs-A y Kurs-P a 15 kilómetros de distancia.
  • T- 40 min: activación de la cámara de televisión a 8 kilómetros de la ISS y del sistema de reserva TORU para acoplar la nave manualmente por control remoto desde la ISS.
  • T- 22 min: inicio de la maniobra de sobrevuelo alrededor de la estación para situarse frente al módulo Pirs cuando la nave está a 300 m de distancia.
  • T- 15 min: parada de la sonda frente al puerto de atraque para verificar sistemas.
  • T- 10 min: aproximación final.
  • T- 0 min: acoplamiento suave a 0,1 m/s. Primer contacto mecánico.
  • T+ 08 min: Segundo contacto mecánico. Acoplamiento rígido.
Maniobras orbitales de la Progress M-18M (TsUP).

Soyuz-U

El Soyuz-U (11A511U) es un cohete de tres etapas con una capacidad para colocar 6950 kg en una órbita baja de 200 km de altura y 51,6º de inclinación. Quema queroseno y oxígeno líquido en todas sus etapas y se fabrica en Samara (Rusia) por la empresa TsSKB Progress.

La primera etapa está constituida por los cuatro bloques laterales (denominados Bloques B, V, G y D), de 19,6 x 2,68 metros y 43,3 toneladas (con combustible) cada uno. Cada bloque incorpora un motor RD-117 (821-1000 kN, 252-308 segundos de Isp) con cuatro cámaras de combustión y dos vernier. Los bloques se apagan 118 segundos después del despegue.

La segunda etapa, Bloque A o Bloque Central, funciona durante 280-290 s y sus dimensiones son de  27,1 x 2,95 m, con una masa de 99,5 t. Tiene en su base un RD-118, similar a los RD-117 (779-997 kN, 243-309 s), pero con cuatro vernier. El Soyuz-FG, utilizado para los lanzamientos tripulados, emplea RD-107A en los bloques laterales y un RD-108A en el Bloque A.

La tercera etapa, Bloque I, funciona durante 230 s e incorpora la aviónica de control del cohete. Tiene 6,67 x 2,66 m y 25,3 t, con un motor de cuatro cámaras y cuatro vernier RD-0110 (297,93 kN, 319,5 s).

Soyuz-U (TsSKB Progress).

Fases del lanzamiento:

  • T+0 s: lanzamiento (Pusk).
  • T+118,8 s: separación de los cuatro bloques laterales (B, V, G y D, primera etapa). Formación de la «Cruz de Korolyov». 44,07 km de altura y 2,684 km/s. Los bloques caen a 350 km de la rampa, en la Región nº 16, Kazajistán.
  • T+161,36 s: separación de la cofia (GO). 82,2 km de altura y 3,1 km/s. Los fragmentos caen en la Región 69, a 550 km de la rampa, en Kazajistán.
  • T+287,3 s: separación de la segunda etapa (Bloque A). 164 km de altura y 5,282 km/s. Los restos caen a 1520 km de la rampa en Kazajistán o la Federación Rusa.
  • T+297,05s: separación del segmento de cola de la tercera etapa a 171 km de altura.
  • T+525,88 s: apagado de la tercera etapa.
  • T+529,18 s: separación de la tercera etapa (Bloque I). 200 km de altura y 9,2 km/s.
Fases del lanzamiento (Roskosmos).

Zonas de caída de las etapas (Roskosmos).

Lanzamiento Progress M-18M

La Progress M-18M en el MIK-KA (Área 254 del cosmódromo de Baikonur)(RKK Energía).

Acoplamiento del segmento PkhO que conecta la Progress con el lanzador Soyuz-U (RKK Energía).

Inspección de la nave (RKK Energía).

Introducción en la cofia (GO)(RKK Energía).

Traslado al edificio MIK-112 para su integración con el cohete Soyuz-U (RKK Energía).

Integración con el cohete (RKK Energía).

Traslado a la rampa de lanzamiento (RKK Energía).

Pusk! (RKK Energía).

Vídeo de la M-18M en el MIK:
Vídeo del traslado a la rampa:


6 Comentarios

  1. Hola Daniel, te hago una pregunta ¨tangencial¨ al artículo, la cual es sobre la nueva técnica de acoplamiento, con la ISS, tengo entendido que entre el despeque del Soyuz y el encuentro de la Soyuz y/o Progress con la Estación pasan como 6 ú 8 horas contrario a los 2 días de anteriores misiones. No sé si tendrás algún artículo sobre esta técnica, o si podrías ampliar mas sobre ella en un futuro post. Me encantaría poder ¨ponerla a prueba¨ en el Orbiter.

    Gracias Por todo Daniel
    Un Saludo desde Medellín, Colombia
    Atte: I.Rafael

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Por Daniel Marín, publicado el 11 febrero, 2013
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